【正文】 力，通過比較長的位移使車停下。兩種方法在改變車的運動能量上是等效的，可見，做功也是一樣的。由此可見，做功是和兩個因素相聯(lián)系的，一個是力，還有一個是在力方向上發(fā)生的位移大小。實際上物理學家在定義功的過程中，還考慮了大量的實際生產工作。演示：鋸木頭、敲釘子等工作。我們說物理來源于生活，功的定義也是如此。如鋸木頭，可以分為“推鋸”和“拉鋸”兩個動作；敲釘子，可以分為“舉錘子”和“碰釘子”兩種動作。物質生產工作都是由一些簡單的動作組合起來的。即使一些比較復雜的工作，其實也只是一些推、拉、踏、旋等簡單動作，按照一定的規(guī)律，進行連續(xù)的活動罷了。而推是向前用力，拉是向后用力，踏是向下用力，舉是向上用力，旋是邊推邊拉，碰是快推或快拉，而拉又是向后的“推”。歸結起來，所有這些簡單的動作，可以說都是不同方向的“推”，而“推”顯然是一切工作的基本單位。而之所以能構成推的動作，必須要有兩個內容，一是作用力，二是移動的距離，兩者缺一不可。顯然，功定義成力和在力方向上發(fā)生位移的乘積是非常準確的。這也是物理來源于生活又和生活相統(tǒng)一的一個很好的例子。而這也就是做功的兩個必不可缺少的兩個因素。四．通過從特殊到一般，再從一般到特殊，借鑒等效思想，引導學生探究出求功的一般表達式特殊情景1：如圖，物體在水平恒力F的作用下前進L位移，力F做功多少？ 特殊情景2：如圖用豎直向上的提力提水桶水平勻速前行一段位移l，提力對水桶有沒有做功？做了多少功？一般情景3：聯(lián)系生產實際推導出計算功的一般公式一般的情況力F的方向與運動方向并不一致，也不是與運動方向發(fā)生的位移相垂直，力F方向與運動方向成某一角度時，力F對物體有沒有做功呢？ 若做了功，所做的功又是多少呢？這是本課的重點。首先指出初中求功的方法只是一種特殊的情況。生產生活中經常會遇到力和位移方向不相同的情況，此時應怎么求功（貫穿特殊到一般的思想）?提出討論題。（投影）牛拉犁的力是斜向上的(力與位移既不同向也不互相垂直),這種情況下有沒有做功？如果有，怎么計算功（投影牛拉犁圖）？1,為了培養(yǎng)學生物理模型的能力。提出三個問題（投影顯示）:犁形狀復雜怎么表示，能不能簡化？犁前進時時深時深時淺，軌跡不完全是直線，能不能簡化？牛拉犁時的力時大時小，傾角也會有微小變化，能不能簡化？讓學生討論，目的是讓學生學會抓住主要因素忽略次要因素，得出牛拉犁的物理模型。通過討論，學生認為犁的形狀雖然復雜但可以簡化為質點，用一方形表示。犁前進時雖然時深時淺但也可以簡化為在水平面上做直線運動。牛拉犁的力時大時小。讓學生后在黑板上畫出斜拉物體前進的示意圖。這樣，牛拉犁的問題簡化為:物體在與水平面成α角的恒力F作用下，沿水平方向移動通過位移l，求拉力F做的功？2,讓學生推導功的一般表達式:a．提出猜想：通過做功的兩個必要因素啟發(fā)引導學生進行猜想，并交流猜想。可能提出幾種猜想：（1）力F做功大小和力與運動方向的夾角α沒有關系。（2）力F做功大小和力與運動方向的夾角α有關系。同樣一個力F作用方向不同，在改變物體能量上效果不相同，可從兩種特殊情況作定性分析，否定猜想（1）。對猜想（2）提出運用特殊到一般的思維來理論驗證的思路。b．師生交流協(xié)作，學生分析論證，驗證猜想：(1)、教師啟發(fā)：運用矢量分解，把一般情境問題轉化為二個簡單的特殊問題，同時滲透等效思想。(2)利用理想化模型讓學生討論斜拉時如何求功？多數(shù)學生都會知道正交分解F為F1，F(xiàn)2，并且知道這樣分解的目的（讓學生在黑板上畫圖并得出功的公式）。進一步告訴學生，這種研究問題的方法是利用已學過的舊知識（F，L同向或垂直時功的計算法則)來解決學過的知識（F，L成一夾角α），這種方法在許多地方都會用到（如平拋運動）。（3）進一步引導學生分解位移，推導功的公式。這一點學生相對較困難，從矢量引導啟發(fā)，讓學生比較容易去接受。為了省時將L正交分解的圖投影，同時推出功的公式。（4）用兩種方法得到公式，讓學生討論加深對公式的理解。一是知道公式的意義是表示功等于力乘以位移再乘以力與位移夾角α的余弦；二是知道式中各量的意義，如α是什么角、F是恒力、L是位移不是路程、W是標量等。學生論證：c。優(yōu)化表述論證成果：一般的情況力對物體所做的功，等于力的大小，位移的大小，力與位移夾角的余弦這三者的乘積。即五．從一般到特殊，深化對功。的認識、根據(jù)一般包含特殊的原理引入正功和負（1）利用功的公式引入正、負功。先從角0度和180度時，分別為W=FS和W=FS，引入功存在正功和負功，進一步讓學生討論角α多大時做正功，多大時做負功？（角α為銳角時力做正功，角α為鈍角時力做負功）。（2）通過漫畫討論正、負功的含義。（3）最后指出阻力對物體做負功也可以說成是物體克服阻力做正功。討論一個力做功時可能出現(xiàn)的幾種情形:（1）當a= p/2 時，cos a=0，W=0。表示力F方向跟位移l的方向垂直時，力F不做功。物體在這個力F作用下能量不發(fā)生變化（既沒有增加也沒有減?。?）當0 163。 a p/2 時，cos a 0，W0。表示力F對物體做了正功。（3）當p/2 a 163。 p 時，cos a 0，W 功既可以是正值，還可以是負值。（僅限于學生的現(xiàn)有知識水平，對運動只學習了直線運動，因此對物體的能量也只限于討論運動物體的能量）：（1）正功：力對物體做正功時，這個力對物體而言是動力，對物體而言是輸入了能量，物體的能量發(fā)生了增加。（2）負功：力對物體做負功時，這個力對物體而言是阻力，對物體而言是輸出了能量，物體的能量發(fā)生了減小。也可以表述成“物體克服這個力做了功”。例如某個力做了－10J的功，可以說這個物體克服這個力做了10J的功。順便說明在國際單位制中，功的單位是J。1J等于1N的力使物體在力的方向上發(fā)生1m的位移時所做的功。即六．功的拓展研究1: 功是矢量還是標量呢？1,引導學生圍繞“功是能量轉化的量度”出發(fā)討論功是標量還是矢量。得出：力做功的效果表現(xiàn)為物體在力的作用下能量發(fā)生了變化（增加了或減少了）.也就是做功能增加（或減少）作用物體的能量。而能量沒有方向性。那么促使能量變化的力的作用效果——功也沒有方向性?？梢?，功是標量，正負不表示方向，僅表示做功的性質。質。通過“拓展”學習總功和變力做功此前學習的都是一個恒力的功，進行“拓展”讓學生討論一個力做功還有些什么情況？很快得到還有多力做功和變力做功，激發(fā)起學生學習新知的欲望。關于多力做功的計算，以斜面上下滑的物體為例，讓學生分析愛力及各力的功、總功和合力的功。不難得出兩種方法求功。最后通過課本的例題進一步鞏固所學知識。通過例題探究幾個力對一個物體做功的代數(shù)和，等于這幾個力的合力對這個物體所做的功。例 質量為m的物體沿著傾角為a的光滑斜面下滑L的距離，斜面保持不動，求物體所受的各力做功多少？物體的合力做功多少？解：我們發(fā)現(xiàn)：物體所受合力做的功恰等于各力做功的代數(shù)和。若斜面粗糙，上面結論是否還成立？若斜面粗糙，同樣發(fā)現(xiàn)上面結論成立。因此幾個力對一個物體做功的代數(shù)和，等于這幾個力的合力對這個物體所做的功。而這再一次驗證了功是標量，運算遵循代數(shù)法則。上例中，若物體在光滑斜面上向下滑行過程中，斜面同時往后退，試判斷重力和支持力做功的性質。我們發(fā)現(xiàn)，同一個客觀的運動，相對于不同的參考系，位移是不同的。因此，一般在中學物理中我們約定，計算功位移都以地面為參考系。七．功的拓展研究2新的問題情境：如圖：小木塊受到水平向右的拉力F=1N作用，在水平地面上向右移動了l=1m后，再然后拉力大小不變又向左拉了來回到原處。求：拉力F所做的功。通過分析、引導得出：功的計算公式拓展推廣研究并留下新的問題情境：提出問題：功的計算式不適用于變力做功，那么對于物體在受到變力作用下發(fā)生了一段位移做功的情況是不是有新的求變力做功的理論和方法呢？例如用水平力F拉伸彈簧L的距離，如何求這個變力做功呢？（留下懸念，為第五節(jié)探究彈性勢能的表達式埋好伏筆。）。